Lautan memainkan peran unik dalam mengatur iklim kita, dan ini disebabkan oleh tingginya air kapasitas panas spesifik. Ini berarti bahwa banyak panas diperlukan untuk menaikkan suhu sejumlah air. Sebaliknya, panas yang tersimpan dalam jumlah besar ini secara perlahan dapat dilepaskan. Dalam konteks lautan, kapasitas ini untuk melepaskan sejumlah besar iklim sedang moderat. Area yang seharusnya lebih dingin karena garis lintangnya tetap lebih hangat (misalnya, London atau Vancouver), dan area yang seharusnya lebih hangat tetap lebih dingin (misalnya, San Diego di musim panas). Kapasitas panas spesifik tinggi ini, bersama dengan massa semata lautan, memungkinkannya untuk menyimpan lebih dari 1000 kali lebih banyak energi daripada yang dapat dilakukan atmosfer untuk peningkatan suhu yang setara. Menurut IPCC:
Sejak laporan sebelumnya, sejumlah besar data baru diterbitkan dan IPCC mampu membuat banyak pernyataan dengan lebih percaya diri: paling tidak sangat mungkin bahwa lautan telah memanas, permukaan laut naik, kontras salinitas meningkat, dan bahwa konsentrasi karbon dioksida meningkat dan menyebabkan pengasaman. Masih banyak ketidakpastian tentang efek perubahan iklim pada pola dan siklus sirkulasi besar, dan masih sedikit yang diketahui tentang perubahan di bagian terdalam samudera.